Regulador conmutado usando convertidores de alta reducción para microprocesadores
"La tendencia actual en el diseño de microprocesadores está caracterizada por fuentes de alimentación con un voltaje muy bajo (~ 1 V ), una ventana de regulación (~100 mV ), una gran relación de conversión (1/12 a 1/48), y adicionalmente un incremento en las corrientes de suministro (~ 100 A) c...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | México |
| Institución: | Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica |
| Repositorio: | Repositorio Institucional del IPICYT |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:ipicyt.repositorioinstitucional.mx:1010/516 |
| Acceso en línea: | http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/281 http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/516 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Microprocesadores info:eu-repo/classification/Autor/Convertidores info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/12 |
| Sumario: | "La tendencia actual en el diseño de microprocesadores está caracterizada por fuentes de alimentación con un voltaje muy bajo (~ 1 V ), una ventana de regulación (~100 mV ), una gran relación de conversión (1/12 a 1/48), y adicionalmente un incremento en las corrientes de suministro (~ 100 A) con una alta rapidez (~ 300 A/µs). Estas tendencias representan un gran reto para el diseño de reguladores de voltaje que son los encargados de suministrar energía a los microprocesadores. Los reguladores de voltaje deben ser diseñados sin un número excesivo de capacitores en su salida. En principio un convertidor reductor óptimo es diseñado para que cumpla con los requerimientos de corriente en su salida. En estos convertidores es recomendable usar capacitores cerámicos con una resistencia serie equivalente pequeña, lo cual es sin duda la selección esperada en los reguladores de voltaje para la próxima generación de microprocesadores. Sin lugar a duda, el desarrollo de nuevas topologías jugará un papel importante para satisfacer los requisitos anteriores. En el Capítulo 2 se discuten algunas topologías que pueden proporcionar amplios rangos de conversión y un voltaje bajo. Se proporciona un estudio comparativo entre los convertidores reductores cuadrático convencional y cuadrático síncrono. En ambos casos, se presentan las consideraciones de diseño de los convertidores no solamente para que puedan proporcionar las relaciones de conversión requeridas sino también para los rizos en los voltajes y corrientes en los capacitores e inductores. En el Capítulo 3 se muestra como es posible obtener un amplio rango de conversión cuando se agrega un arreglo de capacitores y diodos al convertidor. Este esquema también se conoce como multiplicador de voltaje. Un esquema de control es propuesto en el Capítulo 4 el cual consiste en dos lazos de realimentación de acuerdo al control modo-corriente promedio. En el lazo interior se realimenta el error de la corriente con una alta ganancia y amplio ancho de banda para mejorar la velocidad de la respuesta transitoria. El lazo exterior de voltaje utiliza un control proporcional -integral con el propósito de regular el voltaje de salida. Esta estrategia de control funciona muy bien aún para amplios cambios en la carga. En el Capítulo 5 se concluye con algunos comentarios sobre las topologías presentadas y una perspectiva sobre trabajo futuro." |
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